基于区块链的小说接龙系统

技术领域

本发明属于小说接龙技术领域，具体涉及基于区块链的小说接龙系统。

背景技术

小说接龙是始于文学期刊发扬于网络中的一种集体性文学创作活动，是一种文学体裁，是现代文学不可分割的重要组成部分。小说接龙通常由多位作者共同协作完成，第一位作者对文章开头进行撰写，奠定全文基调。接龙小说通常题材不限，由首位作者确定文章的大致背景设定、人物关系以及整体题材，后续交互创作作者可以在此同一设定下，进行随意创作，最终形成一篇或多篇完本小说。小说接龙的前身为小说接龙文学体裁，小说接龙起源于中国古代行酒令，行酒令是一种酒席间的娱乐活动，推举一人为令官，其余人依照令词轮流给出诗词或联句，违反令词或对句不宜需罚酒。由此可见，小说接龙文化渊源颇深，清末民初，民众对文学的热情高涨，报刊杂志行业发展蓬勃，为了增加销量，吸引读者参与到报刊杂志的活动中，故而小说接龙体裁初次出现。赖伯疆将小说接龙誉为群体意识和个人智慧的巧妙结合，这种互动不单单止步于作者之间，更开创了绝无仅有的读者与作者间的紧密联系，这样的联系也正给小说接龙带来了广阔的市场。

20世纪90年代至21世纪初，小说接龙频频在主流文学期刊中显露身影，《品读》、《读者》等期刊均有优秀交互创作小说现世。而随着互联网的发展，纸质文学逐渐落寞，小说接龙的主要阵地也随之迅速转移到互联网之上，借助新兴起的贴吧、论坛，小说接龙的连续性和互动性得到了质的飞跃，创作内容也逐渐向网络文学靠拢。其中以贴吧形式进行小说接龙是当时最为盛行的，尤其是在百度贴吧当中，小说接龙吧的活跃用户量也快速攀升。并且网络小说在同一时间风靡一时，小说接龙也注入了新的血液，大量有创意的崭新题材吸引了大量各年龄段的用户参与，小说接龙在这时步入了它的巅峰。不论期刊还是网络，小说接龙的选稿形式都离不开一人或一个组织充当选稿人，这就不可避免地导致了交互创作小说的走向有很大程度取决于选稿人的主观意愿，即便读者可以对小说走向自由发表观点，且选稿人也会综合读者评论进行选稿，但真正的选稿权力毕竟不在读者手上，这也直接导致了小说接龙的新鲜感逝去后，读者会不满足于现有形式下小说接龙的互动性，导致大量读者用户流失，交互创作小说创作者失去创作动力，小说接龙也就自此逐渐淡出了人们视野。

区块链技术不依赖第三方进行管理与信息确认，也不依赖第三方硬件设施存储数据，通过共识机制以及难以破解的密码学算法进行节点间的信息自我确认、传递和管理保障信息的一致性和可靠性，通过分布式存储技术将数据存储于每个节点内保证数据的变化依靠于全部节点而非单一节点。

传统网络文学交互创作平台中，不论是以文学期刊还是贴吧论坛为载体，网络文学交互创作的选稿形式都离不开一人或一个组织充当选稿人，这就不可避免地导致了交互创作小说的走向有很大程度取决于选稿人的主观意愿，即便读者可以对小说走向自由发表观点，且选稿人也会综合读者评论进行选稿，但真正的选稿权力难以在读者手上。故本发明针对上述传统网络文学交互创作模式的痛点，利用区块链去中心化的特性开发出续写投票功能。每篇开头与续写提交到系统后会对所有关注本篇交互创作小说的用户发送提醒，用户可以根据自己的判断对每篇续写给出同意与不同意的投票，达成共识的续写会成为此篇交互创作小说的下一章节。另外本发明为防止投票环节一直无法达成共识，设置了投票时限，在投票时限结束后若未能达成共识则本篇续写废稿。

IASchnorr聚合签名可以将任意个单独签名经过一系列算法压缩合并成一个单一聚合签名，验证时只需验证这一聚合签名的有效性便可以证明所有这些单独签名的有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于区块链的小说接龙系统，以解决现有小说接龙模式中选稿形式都离不开一人或一个组织充当选稿人而导致选稿环节过于中心化的问题，并优化阅读模式将接龙小说串联，优化读者阅读体验。

本发明提供的基于区块链的小说接龙系统，旨在利用区块链技术去中心化的特性，改善传统小说接龙模式中选稿环节过于中心化的缺陷，并完善小说接龙奖励机制。根据功能需求划分，本发明的小说接龙系统按功能可以分为三个模块：用户信息管理模块、小说阅读模块以及小说接龙模块，系统功能结构图如图1所示。其中：

所述用户信息管理模块，包括进行用户登录、用户注册以及用户信息修改；所述小说阅读模块，包括进行小说阅读、小说订阅；所述小说接龙模块，包括进行小说续写、投票以及奖励。下面将分别对这几个模块所负责功能进行解释说明。

1、用户信息管理模块

区块链具有匿名性特点，每个节点不需要像传统系统一样需要通过个人的身份信息进行注册和登录，故本发明开发的基于区块链的小说接龙系统利用与MetaMask钱包

(1)用户注册

新用户进入系统后，首先需要绑定MetaMask钱包，没有注册过MetaMask钱包的用户需要先进行钱包注册，得到MetaMask私钥以及12字的助记词后需妥善保存，私钥丢失可以通过助记词找回。绑定MetaMask钱包后，系统得到用户的身份认证，新用户可以为自己设置用户名、头像等信息。

(2)用户登录

用户进入系统后，可以选择游客访问或用户登录；选择游客访问时系统将直接跳转到主页面但只可以进行小说阅读操作，而无法使用其他功能。选择用户登录时，如果已经进行过注册，系统检测用户是否已经登陆了MetaMask钱包。若已登录则系统自动与MetaMask钱包进行连接，自动获取用户其他信息并展示用户登陆状态。若用户暂未登录MetaMask钱包，系统会进行提示，并要求通过浏览器插件登录MetaMask钱包后重试。

(3)用户信息修改

登陆后的用户可以进入用户信息页面，查看用户名、头像、系统消息、钱包余额以及已关注的小说等信息。其中用户名以及头像可以自由修改，用户点击编辑按钮可以通过输入修改用户名以及通过本地上传修改头像。由于本系统的身份认证基于MetaMask钱包地址，所以修改钱包地址相当于传统系统中的切换账号，若用户在浏览器插件中更改了MetaMask钱包账户，需点击修改钱包地址是系统重新连接新的钱包地址，若此钱包尚未注册则跳转到注册流程。新用户进入系统后，首先需要绑定MetaMask钱包，没有注册过MetaMask钱包的用户需要先进行钱包注册，得到MetaMask私钥以及12字的助记词后需妥善保存，私钥丢失可以通过助记词找回。绑定MetaMask钱包后，系统得到了用户的身份认证，新用户可以为自己设置用户名、头像等信息。

2、小说阅读模块

小说接龙作为一种文学体裁，写作出来的小说自然需要供读者阅读品鉴，故而本发明开发的基于区块链的小说接龙系统中，小说阅读模块是极为重要的。经调研传统小说接龙模式中小说的呈现方式，再根据现今读者需求辅以目前主流阅读软件工作模式加以改进，总结出一套适用于基于区块链的小说接龙系统小说阅读模块功能需求。

传统小说接龙一般由文学期刊、贴吧以及论坛形式作为平台供读者阅读，这两类传统小说接龙的平台对于读者的阅读体验都有着其缺点。对于文学期刊中的小说接龙，众所周知一般的文学期刊每期会收录多篇不同体、不同文体的文章集成一本进行发售，而往往小说接龙仅作为其中很小的一部分，希望阅读某篇交互创作小说的读者只能花钱购买整本期刊在其中寻找这篇交互创作小说进行阅读，对于其他的文章可能有些喜欢有些不喜欢，这就造成了一定程度的金钱和时间上的浪费。其次由于交互创作小说是一种连续性的文体，往往需要每一段交互创作小说都阅读才能完整领会整篇小说的剧情，文学期刊通常一周发行一本，当新的一本上市旧的期刊就很难在市面上找到，所以若读者因种种原因错过了某一本期刊的发行，那这整篇交互创作小说也就难以继续读下去，另外若有读者闻名而来想读全篇交互创作小说，他只能购买每一期的文学期刊，这对金钱的浪费也令不少读者望而却步。对于贴吧、论坛中的小说接龙，贴吧、论坛中每人的发言以“楼”(有宽度的文本框)的形式呈现，每人的发言单独占据一楼，往往当一篇交互创作小说发出后，会有许多读者在本楼下进行评论交流，也会有不少不守规矩的读者单独开楼去评论或发一些无关文字，这些有碍阅读的评论如离离原上草一般野火烧不尽，具有删除权限的管理员往往难以及时删除，这就导致读者去阅读交互创作小说需要不停下拉，在茫茫文海中寻找交互创作小说的位置，使阅读体验不佳，阅读连续性差。

(1)小说阅读

传统小说接龙体裁中，往往只有一个分支，而对于小说接龙这种灵活性极强的文学体裁，不应被平台限制其扩展性，本系统允许得到用户共识的所有续写都可以作为交互创作小说的一个分支存在，极大程度上提升了小说接龙的多样性和趣味性。

在主页中用户可以看到所有小说的列表，列表中有小说的作者名、小说标题、小说内容缩略等信息，用户可以根据兴趣自由进行阅读。用户可以在主页的缩略小说列表中或个人订阅列表中点击进入某篇小说详情进行阅读，阅读完一章内容后用户会在页面底部看到下一章小说的缩略信息，包括作者、内容缩略等。若为多分支小说则会有多个下一章小说缩略信息供选择，用户可根据兴趣分别点击阅读。当本篇交互创作小说是全篇小说的结尾或还在征文阶段，则会分别有提示，并不会有下一章小说供选择。

本发明的小说阅读模块旨在为读者提供连贯流畅的交互创作小说体现，以树形结构将每篇小说连接起来，避免了传统小说接龙阅读环节出现的阅读断档、不流畅的缺陷。

(2)小说订阅

经调研现有主流网络读书应用软件，都具有小说订阅的功能，用户可以将感兴趣的小说进行标记，下次登录系统进行阅读时可以轻松在订阅列表中找到相应小说，对于连载小说来说订阅后还可以收到系统发出的更新提醒，极大程度方便了读者的阅读，避免传统小说接龙平台中阅读中因找不到下一篇位置而阅读夭折的现象。

用户可以在所有小说的开头篇详细页面点击订阅按钮，以此关注这篇小说，并相当于关注了这篇小说的所有分支，当本篇小说中有新的续写生成后，所有订阅本篇小说的用户会收到系统消息，以提醒用户进行阅读，为追连载小说的用户提供极大便利。传统小说接龙模式中，读者喜欢的小说有了新续写出现往往需要读者自身去买期刊或翻论坛贴吧自行寻找小说是否更新，经常会出现错过更新的情况发生，而本发明开发的基于区块链的小说接龙系统具有更新提醒功能，可以良好改善前文提到的传统小说接龙模式中的缺陷。

用户可以在个人信息页面内的订阅列表中管理订阅的小说。订阅列表会显示用户所有订阅的小说的缩略信息，包括小说开头的缩略内容、标题等。在订阅列表中，用户可以对订阅的小说进行取消订阅操作，并可以通过点击订阅列表内的小说标题进入小说开头的详细内容页面，便利了用户阅读小说的体验。

3、小说接龙模块

小说接龙模块是本发明的核心功能，针对传统小说接龙模式中征文、选稿环节所面临的困境进行分析，并给出相应的解决方案，分析出小说接龙模块所需要完成的功能并给出详细业务流程介绍。小说接龙模块共有三大核心功能，分别为：小说续写、续写投票以及奖励机制。

小说续写功能可拆分为小说开头创建与小说续写创建，通常传统小说接龙活动会由某个人或某组织进行发起，给出此次交互创作小说的题目以及具体表现内容，并撰写开头，以确定本次交互创作的主题、背景等设定，续写作家在看到交互创作小说的开头以及相关信息后，根据自己的兴趣选择是否对该小说进行续写，在不改变开头的基础设定的前提下自由发挥，并保证与前一篇小说的连贯。而小说开头创建即是用户撰写一篇交互创作小说的开头的功能，需要将小说标题以及开头的文字内容提交到系统作为一篇交互创作小说的开头，相当于一个树形结构的根。小说续写创建功能是为用户在自己想进行续写的篇章页面提供提交续写的按钮，用户可根据前文将续写提交到系统当中等待投票。

投票功能为本模块的核心，可谓是本发明开发的基于区块链的小说接龙系统核心中的核心。传统小说接龙平台中，不论是以文学期刊还是贴吧论坛为载体，小说接龙的选稿形式都离不开一人或一个组织充当选稿人，这就不可避免地导致了交互创作小说的走向有很大程度取决于选稿人的主观意愿，即便读者可以对小说走向自由发表观点，且选稿人也会综合读者评论进行选稿，但真正的选稿权力难以在读者手上。故本系统针对上述传统小说接龙模式的痛点，利用区块链去中心化的特性开发出续写投票功能。每篇开头与续写提交到系统后会对所有关注本篇交互创作小说的用户发送提醒，用户可以根据自己的判断对每篇续写给出同意与不同意的投票，达成共识的续写会成为此篇交互创作小说的下一章节。另外本系统为防止投票环节一直无法达成共识，设置了投票时限，在投票时限结束后若未能达成共识则本篇续写废稿。

本发明为小说接龙者开发了完善的奖励机制。传统小说接龙模式中，创作者完全凭借兴趣驱动去进行小说的续写，不论文学期刊还是贴吧论坛形式都不会对小说接龙者给出稿费等奖励，也不会根据小说的受欢迎程度给予作者一定的奖励。这就导致当创作者的新鲜感逝去后交互创作小说可能会出现无人续写的困境，这极大程度阻碍了小说接龙的发展。本发明开发的基于区块链的小说接龙系统针对上述问题添加奖励机制，对每个续写被采纳的作者给予一定的代币奖励，奖励代币的数量根据以太坊电子货币的实时价格实时调整。另外用户可以对每篇小说进行点赞，每10个点赞也会额外对作者进行一定奖励。这样的奖励机制在一定程度上可以激励小说接龙者的创作激情，对小说接龙的发展有着积极作用。

(1)小说续写

创建开头功能：本系统允许所有用户作为交互创作的发起者，用户可以点击创建开头按钮进入编辑开头页面，需要在文本框中输入小说的标题以及开头内容，对字数以及语言不做限制。

创建续写功能：所有用户都可以根据兴趣对小说进行交互创作续写，用户可以在阅读小说页面点击续写按钮对当前阅读的篇章进行续写，点击续写按钮后进入编辑续写页面，用户在文本框中输入好想要续写的内容即可提交。值得一提的是本发明允许对交互创作小说中除结尾章以外任意篇章进行续写，即便用户想要续写的章节已经有了一个或多个续写，本系统仍然允许用户对其进行续写，保证交互创作小说的自由性和多样性。用户在进行续写时可以对本篇续写标记为结尾章节，标记为结尾的章节无法再进行续写。

(2)投票

开头投票：所有用户可以在“待投票开头”页面浏览所有待投票的交互创作小说开头，在用户根据兴趣阅读交互创作小说开头后，可以根据自己的判断对这些开头给出“同意”与“拒绝”的选项，而后通过智能合约与共识机制对这些投票结果进行验证、确认，在投票时限结束前，达成共识的开头会加入到首页中作为新的交互创作小说开头供用户阅读与续写。

续写投票：在每篇交互创作小说章节下，会有“待投票续写”列表，列表中皆是当前章节的续写，订阅本篇小说的用户会在有新续写提交后收到系统的消息提示，其他没有订阅的用户也可以在浏览此篇章小说后阅读这些待投票的续写。在用户根据兴趣阅读续写后，可以根据自己的判断对这些开头给出“同意”与“拒绝”的选项，而后通过智能合约与共识机制对这些投票结果进行验证、确认，在投票时限结束前，所有达成共识的续写会成为此篇章小说的下一篇章呈现。

投票时限：为防止某些恶意节点通过连续提交续写或开头为系统增加负担，并为了自动清理不能达成共识的续写或开头，本系统为所有待投票的续写以及开头设置了投票时限，在投票时限结束前若未能达成共识，则该篇续写和开头自动废稿。

(3)奖励机制

由于本发明开发的基于区块链的小说接龙系统采取绑定MetaMask钱包的方式进行登录，故本系统中奖励代币拟采用以太坊电子货币ETH，当用户的文章达成共识被采纳或用户点赞达到10个会根据系统收入等各方面要素给予一定量的ETH作为奖励，奖励的ETH直接发送到用户绑定的MetaMask钱包中。

附图说明

图1为基于区块链的小说接龙系统功能结构图。

具体实施方式

基于前文对基于区块链的小说接龙系统进行的详细需求分析，本发明采用区块链应用开发中经常使用的分层架构对系统进行设计，旨在将系统分层次地进行开发，增强系统开发的条理性与逻辑性，为后续系统的实际开发梳理脉络、提供便利。本发明开发的基于区块链的小说接龙系统架构共分为四层，自顶向下分别为应用层、业务层、合约层以及数据层，下面将对每一层的作用进行详细介绍。其中，前面分三个模块是根据功能进行划分，系统开发部分的分层是将各种技术相互隔离进行开发，前文提到的三个功能模块的开发在业务层开发中有体现。

最顶层的是应用层，本层直接与用户进行交互。传统web开发中的MVC框架中的view层，可以通过可视化用户图形界面使用户与系统进行交互，并通过一系列接口实现前后端交互。本系统架构中的应用层与其类似。本发明使用vue框架编写前端用户界面，使用前端开发中最常用的html、CSS语言搭建前端页面，建立了一个易于使用、用户友好的可视化图形界面，使用户可以零学习成本地使用本系统。本发明系统作为小说接龙这一文学体裁的载体，需要提供给用户一个便于使用的平台。故本发明开了个这个易于使用的用户界面，使用户可以通过此界面便利地、安全地进行接龙小说的阅读与创作，保证界面的易用性、简洁性以及安全性。在应用层，用户可以点击用户界面的相关按钮进行功能操作，通过这一操作调用业务层中由以太坊提供的Web3.js的一系列接口完成，并将反馈的数据呈现于可视化页面上，供用户查看。

下一层是业务层，本层主要负责处理业务逻辑。类似于传统web开发中的MVC框架中的controller层，负责接受上一层应用层传输的请求，将请求按照设计好的业务逻辑进行处理、转发，调用合约层与数据层中相应功能，最终将业务处理结果返回给应用层。由前文系统需求分析可知，本系统的功能主要分为三个模块，分别为用户信息管理模块、小说阅读模块、小说接龙模块，业务层集合后端程序代码以及智能合约实现这三个模块的具体功能。本发明采用主流去中心化应用系统开发框架Truffle进行本系统开发框架搭建，使用Java语言编写后端业务逻辑代码，利用Web3.js提供的接口调用合约层的智能合约并与以太坊网络进行连接，实现信息管理模块、小说阅读模块、小说接龙模块的诸多功能。业务层起到承上启下的作用，是本发明开发的基于区块链的小说接龙系统架构中的关键一环。

合约层是本发明开发的基于区块链的小说接龙系统架构中的核心，主要由智能合约、Schnorr聚合签名以及共识算法构成。本发明使用以太坊提供的智能合约在线编译器Remix，采用主流智能合约编写语言Solidity进行智能合约编写，围绕信息管理模块、小说阅读模块、小说接龙模块这三大功能模块，实现核心功能并于以太坊网络进行连接交互。实现IASchnorr聚合签名，将任意个单独签名经过一系列算法压缩合并成一个单一聚合签名，使验证时只需验证这一聚合签名的有效性便可以证明所有这些单独签名的有效性，提高系统解签效率减缓存储压力。并通过PBFT共识算法，使区块链上已经达成共识的节点对新区块达成共识，验证新区块的有效性，将新区快连接到区块链上，实现数据层的分布式存储。

数据层将本发明开发的基于区块链的小说接龙系统数据持久化。本层通过共识层的PBFT共识机制以及以太坊网络，实现分布式存储，将小说标题、小说内容等信息存储于区块链中。为系统业务层调用数据完成业务逻辑提供支持，也对由应用层传输经业务层处理过后的数据进行持久化存储，为系统的正常工作奠定基础。除分布式存储的链上数据外，本发明将用户的基本信息，包括用户名、用户头像以及钱包地址等基础信息存储于MySQL数据库内，便于用户更改时产生的频繁增删改查操作，提升系统效率。

前文提到为保证用户投票的匿名性以及不可篡改性，本发明开发的基于区块链的小说接龙系统将用户的选票进行数字签名，保证每个用户进行的投票不会被篡改，同时保证选票的真实性。而投票环节中必然会有庞大数量的选票生成，这就伴随着大量的签名与解签过程，这会导致系统的运行效率下降，也会加重存储压力。故本发明开发的基于区块链的小说接龙系统采用聚合签名的方法优化投票的签名环节，将任意个单独签名经过一系列算法压缩合并成一个单一聚合签名，验证时只需验证这一聚合签名的有效性便可以证明所有这些单独签名的有效性，在一定程度上缓解网络带宽和存储压力，并降低节点的存储压力。IASchnorr聚合签名方案

对于聚合签名算法。首先需要输入需要聚合的签名的公钥pk以及消息m，这个集合命名为L。在前文中介绍过签名算法，在此将从椭圆曲线上通过计算得出的点R的集合作为c，与s的集合共同构成签名的集合σ输入到算法当中。而后循环地在椭圆曲线上取R，将这些R与消息m共同加入集合L，再通过Zp上的哈希函数H2对L进行哈希运算得出a。最终输出一个c为R的集合、s为通过a计算出的s 1的(c,s)格式的聚合签名。

聚合验证算法的输出与验证算法相似，输出一个等式，若等式成立则代表验证成功，否则代表验证失败。首先聚合验证算法需要输入经聚合签名算法聚合后的聚合签名以及这些签名的公钥pk以及消息m，而后由在椭圆曲线上计算出的R的集合与消息m的集合经Zp上的哈希函数$H_1$计算出c的集合，再由集合L通过Zp上的哈希函数H2计算出a的集合，最终输出关于R、X、c、a的等式。

参考文献

[1]Lee W M,Lee W M.Using the metamask chrome extension[J].BeginningEthereum Smart Contracts Programming:With Examples in Python,Solidity,andJavaScript,2019:93-126.

[2]Chen Y,Zhao Y.Half-aggregation of Schnorr signatures with tightreduct ions[C]//Computer Security–ESORICS 2022:27th European Symposium onResearch in Computer Security,Copenhagen,Denmark,September 26–30,2022,Proceedings,Part II.Cham:Springer Nature Switzerland,2022:385-404。